Rośliny są żywymi organizmami fotosyntetyzującymiOrganizmy te są zdolne do samodzielnego wytwarzania pożywienia, wykorzystując energię świetlną. Nie posiadają zdolności lokomotorycznych, a ich ściany komórkowe składają się głównie z... celuloza, odporny polimer, który działa jak szkielet konstrukcyjny i nadaje im sztywność.
Cykl życia roślin jest bardzo interesujący, ponieważ są one złożone organizmy żywe które są wokół nas i o których rozwoju zazwyczaj nie myślimy; w przeciwieństwie do szkoły, gdzie jest to temat zazwyczaj omawiany na lekcjach biologii. Jeśli jednak nadal nie znasz etapów ich życia, ten post Ci o nich opowie. bardziej szczegółowe i aktualne informacje.
Rośliny mają ogromne znaczenie dla środowiska, ale także dla innych istot żywych, takich jak ludzie, ponieważ nie tylko dostarczają żywność i tlen Nie tylko oczyszczają powietrze, ale są również wykorzystywane w fabrykach (m.in. w przemyśle drzewnym i papierniczym), w produkcji leków oraz w sektorach takich jak biotechnologia, kosmetyka i przemysł tekstylny. Zrozumienie ich cyklu życia pozwala zoptymalizować ich wykorzystanie w rolnictwie, ogrodnictwie i odbudowie środowiska.
Fazy cyklu życiowego rośliny
Cykl życia większości roślin jest uważany za cykl haplodiplon i ma kilka dobrze zdefiniowanych etapów, z których każdy różni się od pozostałych cechy i funkcjeOgólnie rzecz biorąc, podobnie jak w przypadku innych organizmów, takich jak ludzie, roślina przechodzi przez swoje narodziny, rozwój, reprodukcja i śmierćW botanice i rolnictwie fazy te są jednak opisywane bardziej szczegółowo, aby można je było powiązać z fenologia i zarządzanie uprawami.
W fenologii roślin (nauce zajmującej się badaniem cyklicznych zdarzeń w roślinach, takich jak pączkowanie czy kwitnienie) stosuje się bardzo precyzyjne skale, takie jak Skala BBCHSystem ten dzieli cykl życia rośliny na dziesięć głównych etapów, od kiełkowania do starzenia. Klasyfikacja ta jest powszechnie akceptowana w inteligentnym rolnictwie i pozwala na powiązanie każdej fazy wzrostu z konkretnymi zadaniami, takimi jak nawadnianie, nawożenie czy zwalczanie szkodników.
Mimo tej technicznej złożoności, aby w prosty sposób zrozumieć cykl życia, możemy zacząć od czterech głównych klasycznych etapów: nasiona, kiełkowanie, rozwój i rozmnażanieNie zapominając, że starzenie się i śmierć lub uśpienie ostatecznie następują. Na tej podstawie możliwe jest rozbicie bardziej szczegółowych etapów, które pomagają zrozumieć, co dzieje się w każdym momencie rozwoju rośliny.
Nasiona roślin
Rośliny rozmnażające się płciowo rozpoczynają swój cykl od ziarnogdzie może kiełkować i rosnąć, jeśli warunki są sprzyjające. Wewnątrz znajduje się zarodek rośliny, która jest małą miniaturową rośliną, wyposażoną w rezerwy składników odżywczych (skrobię, białka lub oleje) i chronioną przez odporną osłonę zwaną test.
Nasiona mogą wejść w stan uśpienieW tym okresie zarodek ogranicza swoją aktywność metaboliczną do minimum i czeka, aż środowisko zapewni odpowiednie warunki: temperaturę, wilgotność i tlen. Ta faza jest kluczowa dla zapewnienia roślinie kiełkowania w sprzyjającym momencie. W zależności od gatunku, nasiona mogą wymagać zimna, ciepła, przejścia przez przewód pokarmowy zwierząt, a nawet ognia, aby przerwać ten stan spoczynku.
Jeśli chcesz przeprowadzić eksperyment z soczewicą, fasolą, fasolą lima lub jakąkolwiek inną rośliną, najlepszym sposobem jest znalezienie przezroczystego pojemnika. Umieść w nim wilgotny kawałek papieru lub wacika wraz z nasionami. Chodzi o to, aby utrzymać… stała wilgotność Za pomocą waty lub papieru obserwuj ten początkowy cykl, zwracając uwagę na pojawienie się korzenia zarodkowego i pędu. Utrzymanie higieny pojemnika i unikanie nadmiaru wody pomaga zapobiegać rozwojowi pleśni.
Kiełkowanie: pierwszy ważny etap cyklu
Kiełkowanie
Gdy nasiona znajdą się w miejscu, w którym panują odpowiednie warunki do kiełkowania, rozpoczyna się faza kiełkowaniaFaza ta odpowiada etapowi 0 skali fenologicznej BBCH i chociaż może obejmować nieco inne procesy (kiełkowanie nasion, pękanie pąków u roślin zdrewniałych lub reaktywację organów spichrzowych), wszystkie one opierają się na idei, że roślina Opuszcza stan spoczynku i aktywuje swój metabolizm..
Podstawowymi elementami są woda, tlen i odpowiednia temperaturaKiedy nasiono wchłania wodę (faza zwana imbibicją), pęcznieje, łupina nasienna mięknie, a enzymy wewnętrzne zostają aktywowane, aby rozpocząć trawienie zgromadzonych rezerw. Zapewnia to energię niezbędną do rozwoju zarodka. Każda roślina jest inna i może potrzebować więcej lub mniej wilgoci lub ciepła, ale do tego domowego eksperymentu wystarczy powyższy schemat.
Pierwszy z nich ukaże się kilka dni później. korzonek z nasiona, które zgęstnieje i rozrośnie się, przybierając wygląd podobny do zwykłego korzenia; dodatkowo zewnętrzna warstwa nasiona może się odkleić. Następnie rozwija się hipokotyl, który wypycha pęd w górę, a zarodek, w którym znajdują się pierwsze liście zarodkowe.
W przypadku bycia nasieniem dwuliściennyLiścienie pojawiają się jako dwa liście pierwotne; u wielu gatunków osłonka mięknie, co pozwala na ich uwidocznienie i pełnienie funkcji organu spichrzowego. jednoliścienne W rozwoju występuje pojedynczy liścień, który pełni swoją rolę odżywczą. W obu przypadkach liścienie są początkowe źródło składników odżywczych aż do momentu, gdy prawdziwe liście zaczną przeprowadzać fotosyntezę.
Rozwój wegetatywny: od siewki do rośliny dorosłej
Sadzonka
Raz roślina zaczyna rosnąćNajmłodszy etap rozwoju nazywa się „siewką”, w której liścienie (liście pierwotne) są otwarte, a kłos rozwija się, co umożliwia rozwój pierwszych liści właściwych. Ta początkowa faza odpowiada etap 1 skali BBCH, w którym rozwija się pierwszy zestaw liści, przypominający już liście osobnika dorosłego.
W tym okresie korzenie pierwotne i wtórne wnikają w glebę, zwiększając powierzchnia absorpcyjna Dzięki tworzeniu się włośników korzeniowych. Jednocześnie łodyga powoli wydłuża się i staje się silniejsza, aby utrzymać nowe liście, które się pojawiają.
Wzrost roślin i tworzenie liści
Następnym krokiem eksperymentu jest wyjęcie sadzonki z pojemnika i posadzenie jej w glebie, ponieważ liścienie w końcu opadły, a roślina musi nadal rosnąć, mając mocniejsze zakotwiczenie i dostęp do podłoża. mineralne składniki odżywcze Z ziemi. W warunkach naturalnych roślina spędza całe swoje życie, rosnąc w różnym tempie, w zależności od gatunku, pory roku i środowiska, dlatego w ogrodnictwie niektóre rośliny należy od czasu do czasu przycinać, w zależności od gatunku.
W tym etap cyklu życia roślinyAby móc dalej rosnąć, muszą zacząć wytwarzać własne pożywienie – proces ten nazywa się fotosynteza i że zdolność do tego nabywa się, gdy pierwsze liście właściwe są już widoczne i funkcjonalne. Etap 1 skali BBCH koncentruje się właśnie na tym. rozwój liści, które są płaskimi strukturami przystosowanymi do wychwytywania światła.
Fotosynteza to proces chemiczny, w którym rośliny przetwarzają wodę w energię elektryczną. materia nieorganiczna w materii organicznejDzięki energii słonecznej. Jest to możliwe dzięki chlorofil (zielony pigment występujący w młodych liściach i łodygach), który pochłania światło i umożliwia przekształcanie dwutlenku węgla i wody w cukry i tlen.
W miarę jak roślina rośnie w górę, jej korzenie sięgają dalej w dół, ponieważ muszą wnikać głębiej w glebę, aby wchłaniać składniki odżywcze. składniki odżywcze i woda które się w nim znajdują. Ten wzrost korzeni i łodyg jest znany jako wzrost nieokreślonyPonieważ niektóre gatunki wydłużają je przez całe życie. W skali BBCH ta faza wydłużania łodygi i rozwoju pędów bocznych znajduje odzwierciedlenie w stadiach 2 i 3.
Tworzenie pędów bocznych i organów wegetatywnych
U wielu gatunków, zwłaszcza zbóż i traw, po pojawieniu się pierwszych liści rozpoczyna się faza zwana krzewienie lub krzewieniew którym nowe pędy tworzą się i rosną bardzo blisko pędu głównego. Każdy nowy pęd może rozwinąć się w dodatkową łodygę z własnymi liśćmi, zwiększając zdolność fotosyntezy rośliny, a w uprawach rolnych – potencjalnej liczby kłosów lub kwiatostanów.
Ogólnie rzecz biorąc, ten etap 2 skali fenologicznej opisuje powstawanie pędy boczneNiezależnie od tego, czy są to pędy zbóż, czy gałęzie u gatunków zdrewniałych, każdy pęd zawiera centralny punkt wzrostu, który ostatecznie przekształca się w łodygę z węzłami i międzywęźlami, podobną do pędu bambusa u niektórych roślin. Stamtąd następuje wzrost. wydłużenie łodygi głównej oraz z pędów drugorzędnych (stadium 3 BBCH), co pozwala roślinie uzyskać większą wysokość, lepiej konkurować o światło i rozszerzyć koronę lub liście.
W tym samym czasie, zbieralne części wegetatywne (takich jak liście w warzywach liściastych, łodygi w roślinach pastewnych lub zagęszczone korzenie w bulwach). Ta faza, powiązana z etapem 4 skali BBCH, jest kluczowa w rolnictwie, ponieważ duża część plonów w uprawach, w których wykorzystywane są organy wegetatywne, a nie owoce, zależy od niej. Odpowiednia podaż składników odżywczych, zwłaszcza azotW tym okresie następuje intensywny wzrost łodyg i liści.
Rozmnażanie i tworzenie nasion
Rozmnażanie płciowe u roślin
Rośliny mogą rozmnażać się płciowo i bezpłciowo, co oznacza, że proces rozmnażania będzie się różnił w zależności od rodzaju rośliny. rośliny, które rodzą się z nasion Rozmnażają się płciowo, natomiast rozmnażanie bezpłciowe odbywa się za pośrednictwem takich struktur jak rozłogi, kłącza, cebule i inne organy rozmnażania wegetatywnego.
Te, które rozmnażają się płciowo, są w stanie rozmnażać się poprzez florPonieważ posiada zarówno męskie (pręciki, w których wytwarzany jest pyłek), jak i żeńskie (słupek z zalążnią) narządy rozrodcze, umożliwia to interakcję między pyłkiem a zalążnią. Celem jest dotarcie pyłku do powierzchni znamienia słupka i rozwinięcie się stamtąd łagiewki pyłkowej, która zapłodni zalążnie. Ta faza odpowiada pojawienie się kwiatostanu (etap 5 BBCH) i następnie, wraz z fazą kwitną (etap 6 BBCH).
Pyłek jest przenoszony z jednego kwiatu na drugi przez wiatr, wodę lub zwierzęta. Ptaki i owady zapylające kwiaty są przyciągane przez pyłek. zapach, kolor i nektar które produkują. Kiedy odwiedzają kwiat w poszukiwaniu pożywienia, pokrywają się pyłkiem, który następnie osadzają na innych kwiatach, sprzyjając krzyżowemu zapłodnieniu i zwiększając różnorodność genetyczną gatunku.
Kiedy zalążki są zapłodnione, stają się nasionami które w jakiś sposób docierają do ziemi (zazwyczaj za pośrednictwem zwierząt, wiatru lub ludzi). Wiele roślin wytwarza mięsiste owoce, które są atrakcyjne dla zwierząt, które następnie je zjadają i rozsiewają nasiona w swoich odchodach. Inne gatunki wytwarzają suche owoce o strukturze przystosowanej do rozsiewania przez wiatr lub do przyczepiania się do futra.
Formowanie i dojrzewanie owoców
Po zapłodnieniu zalążnia kwiatu przekształca się w owocktórego funkcją jest ochrona rozwijającego się zarodka i ułatwienie rozsiewania nasion. Rozwój mięsistego owocu rośliny zazwyczaj dzieli się na kilka faz: pierwsza, rozwój kwiatów, w którym określana jest struktura kwiatu i położenie zalążków; następnie następuje intensywny podział komórek aby zwiększyć liczbę komórek owocu; później komórki te rosną i rozszerzają się, a na końcu owoc wchodzi dojrzewaniegdzie nabiera charakterystycznego koloru, smaku, konsystencji i aromatu.
W skali BBCH ewolucja ta znajduje odzwierciedlenie w etap 7 (rozwój owoców i nasion) i etap 8 (dojrzewanie). W tym czasie roślina zmienia swoje priorytety: większość energii jest kierowana na nadzienie z nasion oraz akumulacja cukrów, olejów lub skrobi w owocach i ziarnach. W rolnictwie faza ta jest kluczowa dla określenia ostatecznego plonu i zazwyczaj wymaga dostosowania nawadniania i nawożenia, zwłaszcza w przypadku fosfor i potasktóre wspomagają owocowanie i jakość plonów.
Rozsiewanie nasion i zamknięcie cyklu
Gdy owoce osiągną dojrzałość, nasiona w ich wnętrzu są w pełni uformowane i gotowe do rozpoczęcia nowego cyklu życiowego. Roślina uruchamia różne mechanizmy rozsiewanie nasionMogą być przenoszone przez wiatr, unosić się na wodzie, przyczepiać się do sierści zwierząt lub być przez nie zjadane i wydalane daleko od rośliny macierzystej.
W tej fazie wiele gatunków produkuje substancje takie jak: etylen, hormon roślinny, który aktywuje proces dojrzewania owoców klimakterycznych. Ten sygnał chemiczny aktywuje enzymy, które zmieniają teksturę miąższu, rozkładają chlorofil i wytwarzają pigmenty, a jednocześnie modyfikują aromat i smak, ułatwiając zwierzętom spożycie owoców i wspomagając rozsiewanie nasion.
Rozmnażanie bezpłciowe i inne cykle życiowe
Oprócz rozmnażania płciowego ważne jest podkreślenie rozmnażanie bezpłcioweW tym procesie rośliny wytwarzają nowe osobniki genetycznie identyczne z rośliną macierzystą, bez udziału kwiatów, pyłku czy zalążków. Ten rodzaj rozmnażania przebiega inaczej niż pozostałe cykle życiowe roślin, ale jest zintegrowany w obrębie tego samego organizmu przez całe jego życie.
Wiele roślin jest w stanie rosnąć dzięki takim strukturom jak rozłogi (pnące łodygi, które roślina mateczna wypuszcza i na których końcach rodzą się nowe rośliny), kłącza pod ziemią, cebule i bulwy lub nawet kiełki, które pojawiają się na liściach i korzeniach. Następnie korzenie tych nowych roślin wnikają w glebę i zaczynają rozwijać się niezależnie, mimo że wszystkie mają ten sam materiał genetyczny.
Ten rodzaj rozmnażania ma ogromne znaczenie w ogrodnictwie i rolnictwie, ponieważ umożliwia klonowanie roślin o cennych cechach, synchronizację produkcji i uzyskanie jednolitych okazów. Chociaż ogólny cykl (kiełkowanie, rozwój, rozmnażanie i starzenie) pozostaje ten sam, sposób powstawania nowego osobnika jest inny i nie zawsze obejmuje fazę nasion.
Starzenie się, uśpienie i czas trwania cyklu
Po dojrzeniu owoców i nasion następuje faza starzenie sięco odpowiada 9. etapowi skali BBCH. Na tym etapie w komórkach zachodzą zmiany degeneracyjne, pojawiają się produkty przemiany materii, a procesy metaboliczne ulegają zaburzeniu. Wiele liści traci chlorofil, nabiera żółtych lub czerwonawych odcieni i ostatecznie opada. U gatunków bylin proces ten jest zwykle powiązany z… fotoperiod i temperaturai oznacza początek zimowego spoczynku.
U roślin jednorocznych starzenie zwykle kończy się śmierć dorosłej rośliny Po zakończeniu cyklu rozrodczego. U roślin dwuletnich pierwszy rok to faza wegetatywna, a drugi to kwitnienie, owocowanie i w końcu obumieranie. U roślin wieloletnich części nadziemne mogą się odnawiać w każdym sezonie, podczas gdy korzenie, pnie lub kłącza przeżywają i wznawiają wzrost, gdy warunki znów staną się sprzyjające.
Tak wygląda cykl życia rośliny, który, choć różni się w sposobie rozmnażania, jest dość podobny w innych fazach. Rośliny te są uważane za istoty żywe, ponieważ pełnią funkcję przed śmiercią, ponieważ te Rodzą się, są odżywiane i rosną, rozmnażają się, a następnie umierająKażda faza zachodzi w innym czasie. Zrozumienie tych faz, zarówno z perspektywy podstawowej, jak i szczegółowej, z wykorzystaniem skal fenologicznych, pozwala nam optymalizować opiekę w rolnictwie, ogrodnictwie i edukacji ekologicznej, a także pomaga nam lepiej zrozumieć ciche procesy zachodzące wokół nas każdego dnia.